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这个小小的岛国为其遏制和研究冠状病*的努力带来了巨大的科学影响力。以下是它从COVID中所学到的知识。
在一个寒冷的三月早晨，凯里·斯特芬松驾车行驶在雷克雅未克狂风肆虐的道路上，他打开了收音机。世界卫生组织(WorldHealthOrganization)刚刚宣布，感染SARS-CoV-2病*的人中，估计有3.4%将死亡--这是一个惊人的高死亡率，大约是季节性流感的30倍。
然而，这一估计有一个问题：它是基于报道的新冠肺炎病例，而不是所有病例，包括轻微和无症状的感染。“在不知道病*传播的情况下，我想不出他们是怎么计算出来的，”斯特凡松回忆道，他是雷克雅未克的一家人类基因组学公司deCODEGenetics的创始人兼首席执行官。他开始相信，要弄清疫情的意义，并保护冰岛人民不受其害，需要一个全面的科学应对措施。
当斯特凡松来到公司时，他给拥有deCODE的美国制药公司安进(Amgen)的领导层打了电话，询问他能否提供deCODE的资源来追踪埃博拉病*的传播。埃博拉病*在6天前刚刚登陆冰岛海岸。斯特凡松说：“他们给我的回应是，‘看在上帝的份上，那就这么做吧’。”
在接下来的九个月里，deCODE和冰岛卫生局(负责监管医疗服务的*府机构)携手合作，分享想法、数据、实验室空间和工作人员。这种强大的伙伴关系，加上冰岛的面积很小，使该国处于令人羡慕的地位，几乎知道病*的每一个举动。这些团队跟踪了每一个SARS-CoV-2检测呈阳性的人的健康状况，对每一种病*分离株的遗传物质进行了排序，并对岛上36.8万居民中的一半以上进行了感染筛查。
深夜分析得出的数据宝藏，使人们对冠状病*如何在人群中传播有了一些最早的见解。例如，数据显示，近一半的感染者没有症状，儿童患病的可能性比成年人小得多，轻度新冠肺炎最常见的症状是肌肉疼痛、头痛和咳嗽，而不是发烧。医院(Landspitali)内科服务主任鲁诺尔弗尔·帕尔松(RunolurPalsson)说，科学活动一直是整个过程的重要组成部分。Decode和医院的研究人员日复一日地工作，收集和解释数据。
他们的成就不仅仅是学术成就。冰岛的科学一直被认为是预防死亡的功臣--该国报告称，每10万人中只有不到7人死亡，而美国和英国的这一比例约为每10万人中有80人死亡。它还设法在保持边境开放的同时防止了疫情爆发，自6月中旬以来欢迎了来自45个国家的游客。这种合作关系在9月份再次进入高潮，当时第二波大规模感染威胁到了这个国家。
谨慎的步骤
新冠肺炎并不是第一个到达冰岛海岸的流行病：年10月，两艘携带大流行性流感的船只停靠在雷克雅未克市中心的港口。在六周内，首都三分之二的居民感染了病*。
一个世纪后，冰岛*府做好了更好的准备，1月初，也就是新冠肺炎抵达冰岛的两个月前，冰岛*府制定了一项全国性的大流行防范计划。“我们从一开始就决定使用隔离、检疫和接触者追踪，”卫生局首席流行病学家苏罗弗尔·古金纳森说。作为该计划的一部分，医院的微生物学实验室于2月初开始对公民进行测试。
2月28日，一名男子从意大利东北部滑雪度假归来，病*检测呈阳性。在一周内，病例数量从1例攀升至47例，这是即将到来的高潮的开端。当医护人员开始每天订购数百次检测时，医院的一台分离和提纯RNA的机器因过度使用而出现故障。医院微生物学主任卡尔·克里斯廷森(KarlKristinsson)回忆道：“我们无法处理所有送来的标本。”
到3月13日，deCODE已经开始对公众进行筛查，医院的大部分测试。该公司将20多年来一直用来研究冰岛人遗传学的一个大型表型中心改造成了新冠肺炎检测中心。斯特凡松说：“在新冠肺炎之前的24年里，这看起来就像是一次训练。”“我们全力以赴。”
Stefánsson说，作为常规研究活动的一部分，该公司每周有员工和机器对个完整的人类基因组进行测序。整个春季，它将把这一点放在一边，将其分析和排序的重点放在应对大流行上。
译码的主要活动一直是新冠肺炎的筛选，包括向普通民众发出公开邀请。今天，任何有最轻微症状的居民都可以报名接受检测。居民使用deCODE程序员开发的专用COVID软件在线注册。在检测中心，他们展示手机上的条形码，自动打印棉签样本的标签。一旦采集，样本就被送到decode总部的一个实验室，该实验室由医院和decode联合运营，从早上6点开始运作。至晚上10点。结果总是在24小时内得到，但通常只需4到6个小时就能准备好。克里斯廷森说：“我们现在每天有大约个样品的处理能力。”总体而言，到目前为止，合作者已经对该国55%的人口进行了筛查。
如果检测结果为阴性，此人将收到一条纯文本。如果检测呈阳性，就会触发两个连锁反应：医院，另一个在实验室。
在医院，该个人在中央数据库中登记，并在一家COVID门诊诊所登记参加远程健康监测服务，为期14天的隔离期。他们将频繁接到护士或医生的电话，他们记录了他们的病史和社会史，并通过了一份包含19种症状的标准化清单。所有数据都记录在国家电子病历系统中。3月中旬，该医院的一组临床医生兼科学家出于科学的考虑创造了收集系统。帕尔松说：“我们决定以一种对研究有用的结构化方式记录临床研究结果。”
在实验室里，每个样本都会被检测其所含病*的数量，这被用作传染性和疾病严重程度的指标。对病*的完整RNA基因组进行测序，以确定病*的*株并追踪其来源。
Stefánsson说，同样的方法可以在其他拥有合适资源的国家奏效，比如美国，目前deCODE使用的所有方法都是在那里开发出来的。事实上，在疫情爆发的早期，许多美国实验室转而提供冠状病*检测，但受到监管和行*障碍的阻碍，批评人士将这些障碍归因于缺乏联邦领导。斯特凡松说：“对美国学术界来说，这是一个展示其价值的绝佳机会，但它并没有。”“我很惊讶。”
病*指纹
DeCODE、医院和卫生局的研究人员在3月初开始分析丰富的数据，并迅速公布了几个早期结果。Stefánsson说：“一旦我们开始生成数据，我们就忍不住要开始尝试从中提取一些有凝聚力的东西。”
帕尔森指出，冰岛的新冠肺炎研究结果受到这样一个事实的限制，即与其他国家相比，病例发生在基因同质的少数人群中。但在某些情况下，较小的样本量也是一种优势，因为它导致了详细的、全人群的数据。
早春，世界上对新冠肺炎的研究大多集中在中、重度疾病患者身上。通过对冰岛的普通人群进行测试，deCODE能够追踪有轻微症状或没有症状的人身上的病*。在3月13日至4月4日期间招募进行人口筛查的人中，13.3%的人冠状病*检测呈阳性。在感染组中，43%的人报告在检测2时没有症状。加州大学伯克利分校(UniversityofCalifornia，Berkeley)流行病学家杰德·本杰明-钟(JadeBenjamin-Chung)说：“这项研究首次提供了高质量的证据，证明新冠肺炎的感染通常是无症状的。”他利用冰岛的数据估计了美国的SARS-CoV-2感染率。“这是我们当时所知道的唯一一项在大样本中进行以人群为基础的测试的研究。”
几个月后，在意大利一个城镇进行的一项规模较小的人群研究，对无症状感染得出了类似的结果。一名78岁的男子在意大利北部小镇沃‘去世，这是意大利首例新冠肺炎死亡病例，当地州长封锁了该镇，并下令对该镇的名公民进行检测。在第一轮*府检测后，意大利帕多瓦大学(UniversityOfPadua)微生物学负责人安德里亚·克里桑蒂(AndreaCrisanti)询问当地*府，他的团队是否可以进行第二轮检测。目前正在伦敦帝国理工学院休假的克里桑蒂说：“然后我们就可以衡量封锁的效果和追踪联系人的效率。”当地*府对此表示同意。根据这两轮测试的结果，研究人员发现，封锁和隔离减少了98%的传播--这与冰岛的结果一致--两次测试中43%的感染是无症状的。
除了跟踪无症状感染，冰岛的研究人员得出的结论是，10岁以下的儿童检测呈阳性的可能性大约是10岁及以上的人的一半-这一发现在克里桑蒂对Vo‘的研究以及在英国和美国的研究中得到了证实。此外，deCODE团队分析了每个阳性病例的病*遗传物质，并使用指纹来追踪每种病*株来自哪里以及它是如何传播的。研究人员发现，大多数最初的病例是从受欢迎的滑雪目的地输入的，而后来的传播主要发生在当地，在家庭内部(见“冰岛的三个COVID浪潮”)。
被称为分子流行病学的HAT基因追踪方法在新西兰也得到了类似的应用，取得了良好的效果。今年3月，新西兰*府在全国范围内实施了严格的封锁措施，旨在消除这种病*。“基本上，新西兰人或多或少都呆在家里7周。在那之后，我们就变成了一个没有病*的国家，“惠灵顿奥塔哥大学的公共卫生研究员迈克尔·贝克(MichaelBaker)说。对于一个拥有万人口的国家来说，这是一个壮举，这个国家的面积是冰岛的13倍多。
从3月到5月，对新西兰第一次海浪的基因分析表明，严格的封锁立即开始奏效。在最大的人群中，第一周的传播率(即每个病*感染者感染的人数)从7人下降到0.2人。测序数据还显示，8月在奥克兰爆发的疫情(疫情来源尚不清楚)来自单一血统，这让公共卫生当局放心，只有一次疫情爆发。奥塔哥大学的微生物学家杰玛·纪勤(JemaGeoghegan)说：“基因组学在追踪新冠肺炎在新西兰重新出现的过程中发挥了至关重要的作用。”纪勤与波鲁瓦环境科学与研究所(InstituteOfEnvironmentalScienceAndResearchInPorirua)的乔普·德利特(JoepDeLigt)共同领导了该项目。
今年夏天，医院里，帕尔松的团队利用临床数据对SARS-CoV-2引起的各种疾病进行了全谱调查。在1月31日至4月30日期间检测呈阳性的1,人中，最常见的症状是肌肉疼痛、头痛和无效的咳嗽而不是发烧，这些症状都列在美国疾病控制中心和世界卫生组织对新冠肺炎的病例定义中。帕尔松说，当用于指导测试时，这些定义可能会漏掉一些有症状的人。他说：“希望其他人也能得出类似的结论，这将导致标准的改变。”
帕尔松团队的研究结果在冰岛引发了直接的医疗干预：现在鼓励任何有普通感冒或疼痛迹象的人接受检测，医院根据新患者的症状将其分为三个阶段之一，这决定了他们的护理水平。
冰岛的最新研究集中在新冠肺炎的一个重要问题上：对SARS-CoV-2的免疫力能持续多久？Deode的团队发现，91%的感染者在确诊后的4个月里，血液中的抗SARS-CoV-2抗体仍然很高，这与早先的结果相反，早期的结果表明，在感染10，11之后，抗体迅速下降。这种相互矛盾的结果可能代表了两波抗体。马萨诸塞州波士顿哈佛医学院(HarvardMedicalSchool)的加利特·奥尔特(GalitAlter)和马里兰州贝塞斯达(Bethesda)美国国立卫生研究院疫苗研究中心(USNationalInstitutes‘sVaccineResearchCenter)的罗伯特·塞德(RobertSeder)在论文12发表的社论中提出，第一波是由短寿命的浆细胞对急性感染做出反应，然后是第二波，由寿命较长的细胞产生，从而产生持久的免疫力。
最后，Stefánsson确定了最初让他感兴趣的难以捉摸的统计数据-感染死亡率(IFR)，即死于这种疾病的感染者的比例。自大流行开始以来，IFR的估计从不到0.1%到高达25%不等，这取决于研究的规模和人口的年龄。越来越多的研究正在以大约0.5%到1%的速度收敛。在冰岛，平均年龄为37岁--与其他富裕国家相比相对年轻--而且患者可以享受到良好的医疗保健，斯特凡松的团队发现这一比例为0.3%。
新浪潮
6月15日，冰岛向来自31个欧洲国家的非必要游客开放了边境。一个月后，也就是7月16日，该国还取消了对另外12个国家的游客的限制，包括加拿大、新西兰和韩国。根据冰岛旅游局的数据，开业给苦苦挣扎的旅游业带来了提振，尽管游客数量仍然很低，夏季游客数量比年减少了约75%-80%。
然后，8月10日，雷克雅未克机场的两名游客被检测出SARS-CoV-2呈阳性，无视规定进城。那次入侵导致8月份的病例略有增加，主要集中在游客光顾的两家酒吧和一家健身中心。然后，在9月中旬，感染人数突然增加，一周内从1例增加到55例。“这种克隆病*能够四处传播，造成潜伏的感染，特别是在雷克雅未克，突然之间，我们看到了这种增加，”古里纳森说。“这是病*难以控制的证据。”
到了10月份，冠状病*在社区中的传播比第一波更广泛，达到每天例感染的峰值。10月17日，活跃感染人数终于开始下降，研究人员将其归因于广泛的检测、追踪和检疫程序，以及*府新的限制和对戴口罩的重视。“希望我们能很快开始放宽我们的限制，”古金纳森(GuFinNason)说。
尽管疫情爆发，但该国继续向一些国家的游客开放边境，尽管入境要求现在更加严格。旅行者必须在抵达后进行14天的自我隔离，或者参加两次筛查测试：一次是在抵达时，然后是5天的隔离，然后是第二次测试。古金纳森指出，这种方法导致发现，在第一轮检测为阴性的人中，有20%的人在第二轮检测呈阳性。这是一个很高的数字，但似乎与其他分析一致。新的要求很可能已经感染了许多病*株，否则这些病*就会进入这个国家。
与关闭边境的新西兰不同，冰岛从未支持消除，因为担心该国在没有旅游业的情况下会破产。因此，有可能会继续出现新的病例，古金纳森说。此外，他和其他人认为，目前的疫情可能在很大程度上是由于大流行疲劳，因为人们在谨慎了几个月后忽视了健康预防措施。他说：“我认为我们将应对这种病*，尽可能地抑制它，直到我们获得疫苗。”
而且，研究在任何空闲时间都在继续。帕尔松的团队正计划分析病*载量对患者结局和病*传播的影响，并利用接触者追踪数据梳理出超级传播事件的风险因素。帕尔松说：“我们的家庭几乎每个人都受到感染，而在其他地方，人们携带病*，呆在工作场所，没有人受到感染。”“这很难理解。”
在decode，Stefánsson和他的同事们正在研究细胞免疫反应，以及患有严重疾病的新冠肺炎患者是否会产生针对自己组织的抗体。同时，deCODE和大学-医院团队正在就COVID的长期影响以及遗传学如何影响对这种疾病的易感性和反应进行合作。
Stefánsson说：“长期以来，我们一直致力于把我们了解到的关于人类疾病的一切都拿出来发表。”“我们不可能不利用这个机会。
本文于年11月25日在线发表于杂志：Nature，第一作者是MeganScudellari
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